Gör en soldriven bugrobot: 9 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Dessa robotar kan vara små och något enkla, men deras enkla konstruktion, unika rörelse och udda personlighet gör dem fantastiska som ett robotprojekt för första gången. I detta projekt kommer vi att skapa en enkel bugliknande robot som lagrar ljusenergi tills den har tillräckligt med kraft för att röra sig med en vibrationsmotor. Detta enkla robotprojekt kan göras på några timmar och det är en utmärkt introduktion till begreppen elektronik och lödning.

Steg 1: Samla dina tillbehör

Nedan finns alla de förnödenheter som behövs för detta projekt samt länkar för att köpa dem. De flesta artiklarna kan du hitta på amazon men några av komponenterna köps bäst från Mouser eller DigiKey.

• Lödkolv och löd
• Hot Lim
• Avbitartång
• Nåltång
• Smyckestråd
• 22AWG Electronics Wire
• 4700μf kondensator
• 2,2 kΩ motstånd
• 2N3904 NPN -transistor
• 2N3906 PNP -transistor
• Små solceller
• Vibrationsmotor
• TC54 spänningsutlösare

Uppdatering: Det har uppmärksammats att spänningsutlösaren som jag länkade till ovan har blivit föråldrad. Men var inte rädd! Jag har hittat vad jag tror är ett lämpligt substitut i DS1233A Spänningstrigger. Tyvärr skiljer sig benen på denna komponent från TC54 så du måste ha det i åtanke under hela projektet.

Vänster ben på TC54 ===> Mittben på DS1233A

Mittben på TC54 ===> Höger ben på DS1233A

Höger ben på TC54 ===> Vänster ben på DS1233A

Steg 2: Förbered dina komponenter

Den första delen av Solar Bug Robot som vi ska bygga är "solmotorn". Detta är den del av roboten som kontrollerar kondensatorn för att se om den är tillräckligt laddad. När det är det, tömmer den all den kraften till motorn för en kort rörelse. För att först bygga solmotorn kommer vi att behöva förbereda våra komponenter. Jag tror att det enklaste sättet för mig att visa dig detta är genom att hänvisa till bilderna ovan men jag kommer också att skriva ut instruktioner för att berätta vad jag gör.

OBS: För konsekvensens skull när jag hänvisar till "vänster" och "höger" ben på komponenterna talar jag om att de är orienterade med den platta sidan mot mig och benen pekande nedåt (som visas på de flesta bilderna.)

Böj först vänster ben på 2N3904 till vänster och ner och höger ben till höger och mot dig och lämna mittbenet rakt ner. Nu kommer 2N3906 och TC54 -spänningsregulatorn att böjas på samma sätt, med vänster och höger ben böjda utåt och nedåt och mittbenet pekar mot dig.

Steg 3: Anslut 2N3904 till 2N3906

Dags att dra ut det lödkolvet och börja arbeta med att sätta ihop det här. Placera först 2N3904 intill 2N3906 och löd sedan mittbenet på 2N3904 till högerbenet på 2N3906.

Ta sedan motståndet på 2,2 k och löd det mellan högerbenet på 2N3904 och mittbenet på 2N3906. Vid denna tidpunkt kan du använda trådskärarna för att klippa av överskottsledningen från motståndet.

Steg 4: Anslut spänningsutlösaren

Låt oss nu kasta spänningsutlösaren i mixen. Löd det vänstra benet på spänningsutlösaren till mittbenet på 2N3904 och löd det vänstra benet på 2N3904 till det högra benet på spänningsutlösaren. Vid denna tidpunkt ska din solmotor se ut som den första bilden ovan.

Skär nu en bit 22AWG -tråd ungefär en tum lång och löd den mellan spänningsutlösarens mittben och vänster ben på 2N3906. Nu är din solmotor klar!

Steg 5: Fäst solmotorn på kondensatorn

Obs: Nu när vi har avslutat botens "hjärnor" är det dags att ge den en plats att lagra sin energi. I detta projekt kommer vi att använda en elektrolytkondensator för att lagra el. Denna typ av kondensator är vad vi kallar polar, det betyder att den bara fungerar i en riktning. För att ta reda på vilken ledning som är, leta efter en rand tryckt på sidan av kondensatorn. Detta är den negativa ledningen, därför är den andra positiv. Detta kommer att vara viktigt för detta steg.

Använd en klick varmt lim för att fästa solmotorn på kondensatorn med det negativa benet närmast spänningsutlösaren. Var noga med att placera den någonstans där kondensatorns ben når.

Böj nu det negativa benet på kondensatorn tillbaka och löd det till det högra benet på spänningsutlösaren. Böj också kondensatorns positiva ben på plats och löd fast det till vänster ben på 2N3906.

Steg 6: Fäst motorn

Nu kan vi fästa motorn! Bestäm först var du vill placera motorn, jag bestämde mig för att sätta motorn som kom ut från baksidan som en sting. Detta kräver lite planering eftersom ledningarna på min motor är lite korta. Jag använde de kvarvarande benen som jag klippte bort från motståndet för att förlänga motorkablarna lite så att det skulle nå baksidan av min robot.

löd en av motortrådarna till högerbenet på 2N3904 och den andra ledningen till kondensatorns positiva ände. det spelar ingen roll vilken tråd som går vart, vändning av trådarna kommer bara att vända motorns rotationsriktning.

Använd sedan en klick varmt lim för att säkra motorn på plats. Var säker på att motvikten kan rotera fritt annars kan din robot inte röra sig.

Steg 7: Solkraft !

Vi är på hemmaplan! Nu är det dags att fästa solpaneler. För det första, om det inte finns trådar lödda på panelerna nu är det dags att göra det. Jag rekommenderar att du använder två olika färger på 22AWG -kabeln så att du enkelt kan identifiera de positiva och negativa benen på solpanelen.

Obs! I denna handledning använder jag två solpaneler, men om du bara har en som också fungerar. Ju fler paneler du har, desto snabbare laddas kondensatorn och desto mer kommer motorn att pulsera. Så, om du vill att din bot ska flytta mer, lägg till fler paneler.

Använd ditt lödkolv för att ansluta solpanelens negativa kabel till kondensatorns negativa ben. Gör sedan samma sak på andra sidan genom att ansluta panelens positiva ände till kondensatorns positiva ben.

Steg 8: Få det att se vackert ut

Vid denna tidpunkt är din Solar Bug-Bot nästan klar! Det sista steget nu är bara kosmetisk.

Klipp av två längder på smyckestråden som är cirka tre till fyra tum långa. Använd en nåltång för att böja endera änden av båda trådbitarna till små fötter. Böj nu båda trådlängderna till en "M" -form och hetlim dem till botten av din bot. Dessa kommer att fungera som benen på din robot.

Och med det är din Solar Bug-Bot klar! Allt du behöver göra är att ta ut dem i solen och se dem gå!

Steg 9: Hur fungerar det?

När botten kommer in i solljuset börjar solpanelerna ladda kondensatorn. När den laddar kommer spänningen över kondensatorn att öka tills den så småningom överstiger spänningen utlöser "tipppunkt". Vid denna tidpunkt kommer spänningsutlösaren att tillföra spänning till basen på 2N3904. Nu eftersom 2N3904 är en NPN -transistor fungerar den som en switch, när en ström appliceras på basen låter den ström flöda från ena sidan till den andra. Denna "switch" aktiverar motorn. 2N3906, å andra sidan, är en PNP -transistor. Detta innebär att det tillåter ström att flöda när basen är ansluten till marken. När 2N3904 är utlöst går den ut på 2N3906 och går helt förbi spänningsutlösaren så att all el kan strömma in i motorn tills kondensatorn är tom och redo att fyllas på.